[发明专利]一种含硫化氢气体的生物脱硫集成系统及方法

说明书

本发明涉及一种含硫化氢气体的生物脱硫集成系统及方法，包括吸收塔以及生物硫氧化‑硫分离集成装置，吸收塔底端与生物硫氧化‑硫分离集成装置下端相连，生物硫氧化‑硫分离集成装置中端与吸收塔顶端相连，在进行反应时，硫化氢在吸收塔内被碱液吸收形成硫氢化物，含硫氢化物的高硫溶液进入生物氧化‑硫磺分离集成单元，硫氢化物首先被微生物氧化为硫磺，硫磺颗粒经沉降、重力分离后，再生溶液返回吸收塔，重新开始吸收循环；本发明将生物氧化与硫磺沉降过程集成在一个反应器内，显著缩小了设备的占地面积，降低了操作难度，减低了空气进入处理气体中的风险；而且本系统结构简单、加工方便、利于放大。

技术领域

本发明涉及环境工程领域，尤其涉及一种含硫化氢气体的生物脱硫集成系统及方法。

背景技术

硫化氢是一种无色、臭鸡蛋气味的有毒气体，往往存在于天然气、沼气、炼厂气等。硫化氢不仅对输送管道、设备产生强烈的腐蚀作用，而且其燃烧产物二氧化硫也是产生酸雨和雾霾的重要原因。近年来，随着我国环保排放要求的日趋严格，对含硫化氢气体进行有效的脱硫处理已经显得越发重要。与传统物理、化学方法相比，生物脱硫技术具有条件温和、无二次污染、不会堵塞系统等优点。生物脱硫技术可以在常温常压下将气体中的硫化氢快速吸收下来，并在微生物的作用下氧化生成单质硫，并以硫磺的形式从体系中排出，达到脱硫的目的。而且生物脱硫过程中产生的纳米级生物硫磺颗粒，具有良好的亲水性，是农药、采矿等行业的最佳原料。

CN106381183A、CN106975342A分别公开了生物脱硫系统，主体结构包括脱硫吸收塔、生物氧化反应器、硫分离器等。脱硫塔的底部与生物氧化反应器的底部连接，生物氧化反应器与硫分离器连接，生物氧化反应器或硫分离器与脱硫塔上部通过管路连接。脱硫过程中，吸收液经脱硫塔顶部的喷淋头喷下，含硫化氢的气体从脱硫塔下部进入，在吸收塔中部的填料层中与吸收液充分接触，硫化氢被吸收下来，吸收硫化氢的高硫溶液进入生物氧化反应器，在硫氧化微生物的作用下，将吸收液中的硫氢根离子氧化成单质硫。这些系统中分别设置了生物氧化反应器和硫分离器，两者之间通过水泵和管道连接，实现硫氧化和硫沉降过程分别在独立反应器中完成。

如果能将生物氧化反应器和硫分离器集成在一个反应器内，将大大缩小设备的占地面积，降低建造成本，同时降低系统运行的控制难度，成为众多厂家所要解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在硫氧化和硫磺分离过程控制复杂，设备多，占地面积大等问题，本发明将生物氧化与硫磺沉降过程集成在一个反应器内，开发出一种集成的生物脱硫系统。

本发明提出了一种生物脱硫的集成系统，在保证脱硫效果的基础上，将生物氧化反应器和硫分离器集成在同一个反应器内，通过合理的结构设计，实现生物硫氧化装置的简化，具有很高的应用推广价值。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种生物脱硫系统：

包括吸收塔以及生物硫氧化-硫分离集成装置，吸收塔底端与生物硫氧化-硫分离集成装置下端相连，生物硫氧化-硫分离集成装置中端与吸收塔顶端相连。

优选的，所述生物硫氧化-硫分离集成装置包括装置本体，装置本体内从左向右依次设有生物硫氧化区、硫磺分离区，装置本体左侧设有第一进气口以及进料口，第一进气口设置在进料口的上方，生物硫氧化区内侧设有导流筒，导流筒上下两端与装置本体之间均设有间隔，导流筒下方设有曝气装置，曝气装置通过进气管道与第一进气口相连；装置本体右侧设有第一出液口以及第二出液口，第一出液口设置在第二出液口的上方，第一出液口与吸收塔相连。

导流筒为上下敞口的圆筒，设置导流筒的好处是让高硫溶液形成循环流动，便于传质和空气混合。导流筒上端距离装置本体上端1/3，导流筒底端距离装置本体底端1/4。导流筒下方设有曝气装置，这样便于空气上升、混合，易于形成流体循环。